CN204372892U - 一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，包括氢氧化钠溶液箱，氢氧化钠溶液箱的配水管与配药用水相连，氢氧化钠溶液箱上设置有人工加药口，所述的氢氧化钠溶液箱的出口经过滤器与加药泵入口相连，加药泵出口与锅炉汽水分离器相连，所述的锅炉汽水分离器的出口分两路分别引出炉水取样管和蒸汽取样管，炉水取样管和蒸汽取样管均与在线仪表监测***相连，所述的在线仪表监测***与DCS***相连，加药泵上还连接有给其供电的电源。因替代了常规的磷酸盐加药方式，提高炉水水质，蒸汽品质得以保证，同时锅炉不再为了优化炉水而增大排污，一方面起到了节约用水的作用，另一方面也起到了节约能源的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁合金空冷余热机组的炉水调节***，尤其涉及一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置。
背景技术
目前铁合金余热发电作为国家一个鼓励的节能项目，对冶金行业带来很大的改进空间，但是余热发电本身是寄生于主工艺生产的余热，所以具有不可调节性及收益的局限性。目前铁合金余热发电空冷机组基本采用炉水加磷酸盐调节***，控制炉水碱度、PH值、硬度等值。磷酸三钠是一种白色晶体状的固体颗粒，加入它的主要作用；
防止钙镁水垢。也就是向锅炉内加入磷酸盐溶液，使锅炉水维持一定量的磷酸根，在沸腾碱性条件下(ph＝9---11)，炉水中的钙离子与磷酸根会发生下列反应；
10Ca2++6PO4 3ˉ+2OHˉ＝Ca10(OH)2(PO4)6↓
碱式磷酸钙生成的碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易随锅炉排污排除，且不会粘在内壁上形成水垢。因碱式磷酸钙是一种非常难溶的化合物，它的溶度积很小，所以当锅炉水中保持一定量的过剩磷酸根，可以使锅炉水的钙离子含量非常小，不会有水垢形成。另外随给水进入锅内镁
离子在沸腾的碱性水中和硅酸根发生下列反应
3Mg2++2SiO3 2-+2OHˉ+H2O＝3MgO·2SiO2+2H2O↓
反应生成蛇纹石呈水渣形态，易随锅炉排污排除。
现有技术中，铁合金余热锅炉为工业锅炉范围，但在运行中受铁合金冶炼周期性变化，余热热源波动导致机组负荷波动较大，同时空冷余热机组多采用二级除盐水，对水的硬度要求≈0，目前采用余热机组的炉水控制方式即磷酸盐加药调节，但因铁合金余热空冷机组没有循环水，给水基本没有漏入 硬度，故此种方式给炉水增加盐度，负荷升高时会产生蒸汽携带炉水中盐的现象，影响蒸汽品质，对汽轮机产生不利的影响，长期运行产生汽轮机叶片积盐，甚至造成“飞车”的事故。再次，运行中为了达到运行要求的含盐量只能采取炉水排污的手段，既浪费了大量的水(除盐水补充)，又浪费了大量的热(高温热水)。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，提高炉水水质，蒸汽品质得以保证，同时锅炉不再为了优化炉水而增大排污，一方面起到了节约用水的作用，另一方面也起到了节约能源的作用。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，包括氢氧化钠溶液箱，氢氧化钠溶液箱的配水管与配药用水相连，氢氧化钠溶液箱上设置有人工加药口，所述的氢氧化钠溶液箱的出口经过滤器与加药泵入口相连，加药泵出口与锅炉汽水分离器相连，所述的锅炉汽水分离器的出口分两路分别引出炉水取样管和蒸汽取样管，炉水取样管和蒸汽取样管均与在线仪表监测***相连，所述的在线仪表监测***与DCS***相连，加药泵上还连接有给其供电的电源。
所述的在线仪表监测***包括样水冷却高温取样架和低温仪表架，炉水取样管和蒸汽取样管均与样水冷却高温取样架相连，所述的样水冷却高温取样架与低温仪表架相连，低温仪表架与DCS***相连，所述的样水冷却高温取样架和低温仪表架均与冷却水***循环连通。
所述的氢氧化钠溶液箱的出口经过滤器与多个并联的加药泵入口相连。
所述的加药泵为隔膜计量泵。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，通过设置氢氧化钠溶液箱，因而替代了常规的磷酸盐加药方式，既调整好了炉水的PH值及碱度，又保证不带来新的“污染”，保证机组的安全运行，同时节约用水量、热量，提高炉水水质，蒸汽品质得以保证，同时锅炉不再为了优化炉水而增大排污，一方面起到了节约用水的作用，另一方面也起到了节约能源的作用。
附图说明
图1为本实用新型提供的用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置结构示意图。
其中：1为氢氧化钠溶液箱；2为过滤器；3为加药泵；4为电源；5为锅炉汽水分离器；6为配水管；7为人工加药口；8为锅炉汽水分离器引出炉水取样管；9为锅炉汽水分离器引出蒸汽取样管；10为样水冷却高温取样架；11为低温仪表架；12为冷却水***；13为DCS***。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1，一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，包括氢氧化钠溶液箱1，氢氧化钠溶液箱1的配水管6与配药用水相连，氢氧化钠溶液箱1上设置有人工加药口7，加药可采用人工添加固体药品也可以采用液体成品药剂，所述的氢氧化钠溶液箱1的出口经过滤器2与多个并联的加药泵3入口相连，加药泵3出口与锅炉汽水分离器5相连，所述的锅炉汽水分离器5的出口分两路分别引出炉水取样管8和蒸汽取样管9，炉水取样管8和蒸汽取样管9均与样水冷却高温取样架10相连，所述的样水冷却高温取样架10与低温仪表架11相连，低温仪表架11与集中控制室的DCS***13相连，所述的样水冷却高温取样架10和低温仪表架11均与冷却水***12循环连通，加药泵3上还连接有给其供电的电源4。其中，样水冷却高温 取样架10、低温仪表架11和冷却水***12组成在线仪表监测***。氢氧化钠溶液箱1、过滤器2、加药泵3、电源4、锅炉汽水分离器5、配水管6、人工加药口7、锅炉汽水分离器引出炉水取样管8和锅炉汽水分离器引出蒸汽取样管9组成加药***。
优选的，所述的加药泵3为隔膜计量泵，精确可调范围可到1％，能精准的调整运行中炉水的水质，运行控制便捷。
所述的锅炉汽水分离器5为锅炉炉水的蒸汽和水的分离装置，饱和蒸汽分离出来后进入过热***加药，饱和炉水由换热管下降至底部换热器，受热后上升进入汽包循环。
其中，在线仪表监测***，可以经过一级高温取样架10和二级低温仪表架11，将水质分析数据显示出来，并可以远传至集中控制室的DCS***13，由站长发出指令调整加药泵3的工作方式或者开度。
本实用新型的工作原理：
由除盐水补充至氢氧化钠溶液箱，然后投加适量的固体药品或者高浓度液体药品，开启搅拌机混合溶液，配置好氢氧化钠溶液，配置好的药品经氢氧化钠溶液箱出口自流流出至加药泵入口过滤器2，经过过滤器去除颗粒性杂质，最后由加药泵3加压并根据监测或者化验数据送入锅炉汽水分离器5内，药品在水中产生OH-，水中PH值上升，经过在线仪表监测***或者化验保持炉水PH维持在9.2～9.7之间，若出现超出范围可通过间断加药或者调整加药量的方式。
同时，锅炉汽水分离器内炉水经过取样管连接至样水冷却高温取样架，冷却降温后进入低温仪表架，对样水进行在线检测，主要检测的项目有：PH值，电导率(含盐量)等；检测出的值可以数字显示也可以远传至控制室内DCS***，由控制室发出指令给加药***，调整加药泵的开启或调解。
本实用新型适用于铁合金余热发电空冷机组，在余热锅炉补给水处理采 用二级除盐水的情况下，因铁合金余热空冷机组没有冷凝器，不存在工业水泄漏问题，给水不会混入硬度离子，同时采用二级除盐水硬度要求≈0，给水基本没有硬度，而为了维持锅炉炉水维持碱性防止腐蚀等情况发生，更替原有磷酸盐加药***。采用氢氧化钠加药调节炉水水质。由于配药用水和氢氧化钠溶液箱配水管相连，加药可采用人工添加固体药品也可以采用液体成品药剂。配置好的药品经溶液箱出口至加药泵入口过滤器，最后由加药泵加压送入锅炉汽水分离器，药品在水中产生OH-，水中PH值上升，经过在线仪表监测***或者化验保持炉水PH维持在9.2～9.7之间，在线仪表数据由集中控制室DCS***可远程监控，若出现超出范围可通过间断加药或者调整加药量的方式。因氢氧化钠碱度强，给锅炉炉水***增加的盐度小，炉水水质较好，不会发生锅炉换热管积盐及汽轮机叶片积盐情况。因替代了常规的磷酸盐加药方式，提高炉水水质，蒸汽品质得以保证，同时锅炉不再为了优化炉水而增大排污，一方面起到了节约用水的作用，另一方面也起到了节约能源的作用。
采用此发明后，运行中炉水调节PH值即可，且调整较好操作，同时炉水含盐量约50mg/L，蒸汽品质较好完全达到汽轮机的要求。同时，运行中锅炉的排污量大大降低，常规调整方式要求≯2％锅炉蒸发量，实际一般都到3％～5％锅炉蒸发量才可以达到炉水含盐量的要求，而采用氢氧化钠调节方式后，基本可以维持在0.5％锅炉蒸发量左右，减少排污2.5％锅炉蒸发量以上，减少了此部分的水量及热量。对铁合金余热发电企业带来的操作便捷程度及增加收益性都是十分可观的。
具体的，以某铁合金余热电站工程为例：此工程装机为3台9MW机组，基础资料如下：余热锅炉：
工作压力：1.6Mpa；
蒸发量：15.4t/h；
台数：9 ；
水处理工艺：二级除盐水；
年运行时间：7200小时。
常规设计：炉内加磷酸盐，运行PH随负荷波动控制变化频繁，且排污量开启至3.5％左右(蒸发量)，蒸汽取样化验结果含盐量超过标准。
利用本发明设计：炉内改为氢氧化钠控制，***PH值及碱度采用间断加药控制，运行操作简单，实际排污控制在0.5％，运行中炉水控制较稳定，蒸汽取样化验结果显示，炉水含盐量在50mg/L以下。
两种设计对比，节省水量及热量估算：
(一)节约排污水15.4×9×(3.5％-0.5％)＝4.158t/h，年节约水量4.158×7200＝29937.6t，二级除盐水成本约5元/t，即年节约用水直接费用约15万。
(二)节约热量以标煤计算，饱和水焓值约为115kcal/kg，年排水总节约标煤115×29937.6×1000÷7000＝491832kg＝491.832t,平均按800元/t计算，年节约标煤费用39万。(标煤按照7000kcal/kg,标煤为折合平均价格)
以上累加，年节省折合费用约为54万元，对于铁合金余热发电项目来说经济性还是相对客观的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，其特征在于，包括氢氧化钠溶液箱(1)，氢氧化钠溶液箱(1)的配水管(6)与配药用水相连，氢氧化钠溶液箱(1)上设置有人工加药口(7)，所述的氢氧化钠溶液箱(1)的出口经过滤器(2)与加药泵(3)入口相连，加药泵(3)出口与锅炉汽水分离器(5)相连，所述的锅炉汽水分离器(5)的出口分两路分别引出炉水取样管(8)和蒸汽取样管(9)，炉水取样管(8)和蒸汽取样管(9)均与在线仪表监测***相连，所述的在线仪表监测***与DCS***(13)相连，加药泵(3)上还连接有给其供电的电源(4)。
2.根据权利要求1所述的用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，其特征在于，所述的在线仪表监测***包括样水冷却高温取样架(10)和低温仪表架(11)，炉水取样管(8)和蒸汽取样管(9)均与样水冷却高温取样架(10)相连，所述的样水冷却高温取样架(10)与低温仪表架(11)相连，低温仪表架(11)与DCS***(13)相连，所述的样水冷却高温取样架(10)和低温仪表架(11)均与冷却水***(12)循环连通。
3.根据权利要求1所述的用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，其特征在于，所述的氢氧化钠溶液箱(1)的出口经过滤器(2)与多个并联的加药泵(3)入口相连。
4.根据权利要求1所述的用于铁合金余热发电空冷机组的锅炉炉水调节装置，其特征在于，所述的加药泵(3)为隔膜计量泵。
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| CN107445314A (zh) * | 2016-06-01 | 2017-12-08 | 鞍钢股份有限公司 | 一种余热锅炉水质调节方法 |
| CN110136850A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-16 | 岭澳核电有限公司 | 核电站蒸汽发生器保养液充注方法及装置 |
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